全球首个概念验证量子电池问世

澳大利亚研究人员在能源存储领域迈出了重要一步，成功开发并测试了被认为是全球首个概念验证型量子电池。研究者表示，这项新兴技术可能会重塑能源存储和输送的方式，有可能使设备以显著更快的速度充电。

该项目由澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）牵头，与墨尔本大学和皇家墨尔本理工大学合作完成，研究成果近日发表在《光:科学与应用》期刊上。

一种新型量子电池原型利用量子物理的奇特规则，实现了极快的充电速度，其性能有望超越传统电池。图片由AI 生成

“与传统电池类似，量子电池也能充电、储存和释放能量。但日常电池依赖于化学反应，而量子电池则利用了量子力学的特性。”墨尔本大学研究员James Hutchison说。“量子的优势在于，系统通过单一的、巨大的‘超级吸收’事件来吸收光，这使得电池充电速度更快。”

为了验证原型机的性能，研究人员使用了墨尔本大学化学学院内的超快激光实验室。先进的光谱技术使他们能够观察并确认电池的快速充电行为。

“我们超快激光实验室的独特能力，包括双飞秒激光放大器和可调谐光参量放大器，对于使我们能够记录跨越多个时间量级的超快信号至关重要。”墨尔本大学教授Trevor Smith说。

这些发现为基于量子的能源系统如何为未来技术提供动力提供了早期展望。

澳大利亚联邦科学与工业研究组织量子科学与技术科学负责人James Quach领导了设计和制造该原型机的团队。

“这项研究和概念验证证实了量子电池在室温下实现快速、可扩展充电和能量存储的巨大潜力，为下一代能源解决方案奠定了基础。”Quach说。“我们的研究结果证实了一种根本性的、完全反直觉的量子效应：量子电池体积越大，充电速度越快。”

“虽然量子电池研究仍有许多工作要做，但我们已经朝着实现其可能性迈出了重要一步。目前量子电池的下一个步骤是延长其能量存储时间。”Quach说。